基于港城協調發展理念的“樞紐-走廊”近港集疏運模式研究

文/李一賢 史財東

“一帶一路”建設背景下，我國港口吞吐量飛速增長，陸側集疏運交通量大幅增加，港口作業影響區與城市空間擴展的沖突、集疏運交通與城市交通的矛盾日益嚴重。針對這一現象，本文提出在港外區域設置樞紐堆場、堆場與港區之間由專用運輸通道直接相連的“樞紐－走廊”集疏運模式，以天津港為例，分析樞紐堆場的選址和該模式的交通環境效益。

1.引言

港城矛盾，尤其是港口集疏運與城市交通的矛盾，已經成為當前港口發展的巨大阻礙。構建完善的近港集疏運模式、暢通港口物流通道是國內外港口提高集疏運系統效率、緩解港城發展矛盾的有效方式。阿拉米達走廊是洛杉磯－長灘港的一條鐵路集疏港通道，它將港口與內陸場站直接相連，消除了原本由集疏運交通與城市交通沖突而產生的200余個平交道口，使各種道路車輛的出行節約1.5萬車小時/天，交通延遲造成的損失降低了90%。同時，其鐵路地下化降低了30%的有害及溫室氣體排放和90%的鐵路噪音及振動污染[1]，明顯改善了當地環境。東海大橋是連結上海洋山深水港區與沿海物流園區的專用運輸通道，在物流園區生成的貨物經其直接運輸到港口碼頭，有效減少了集裝箱的多次轉運，降低了集卡車的空駛率。2010年天津港和青島港港區外的集卡車空駛率均為30%以上，但同年東海大橋上的集卡車空駛率僅為13%[2]。先“集”后“轉”的集疏運思想，使需要進入港口的貨物統一匯聚在港區外的場站，再經由專用貨運通道直接運輸到碼頭，保證了集疏運的高效化、規模化，將港外場站與港區之間的交通矛盾沖突區轉變為貨運緩沖地帶，大大減少了城市交通壓力和環境污染問題。基于這種思想，本文提出“樞紐－走廊”集疏運模式：將港區堆場轉移至城區旁側，建立港外堆場，分散集疏運中心；在港外堆場與港口間建立專用貨運通道，實現貨物直達。

2.天津港“樞紐-走廊”集疏運模式的應用

天津港城交通缺乏有效的分離，集疏運交通和城市交通互相干擾[3]。天津港港區位于天津市東部沿海，其貨源位于天津市西部、北部及東北地區，如圖1(a)。腹地貨物要運輸至碼頭堆場必須穿過城區，造成傳統的貨運通道密集地穿過港區所在的濱海核心區，如圖1(b)，部分城區道路兼作城市交通和港口集疏運使用，使得港區外圍擁堵嚴重、集疏運效率下降、區域環境污染治理壓力增大。

2.1 應用方案

為了有效剝離集疏運車輛與城市車輛，降低二者在城市交通中互相干擾的影響，本文應用“樞紐－走廊”式集疏運模式，提出針對天津的解決方案，主要包括兩部分：一是在城郊背離港口地區的入津高速路出口附近設置港外樞紐堆場，貨運車輛在此地完成貨物交接并堆存。堆場由港內轉移至港外，提高了港區土地資源的利用效率；選建在遠離城區位置的高速出入口附近，極大程度地減少繼續駛入城市內道路的集疏運車輛。二是在樞紐堆場與港區之間建立“穿城”地下軌道，根據船期表，通過該軌道完成集疏港運輸，發揮堆場-港區的貨物“傳送帶”作用。“穿城”地下軌道將公路運輸轉換為軌道直達運輸，避免了傳統港口集疏運模式和城市交通的相互干擾，大大減少了陸路運輸時間，降低了環境污染。

圖1 天津港貨運OD及港城位置示意圖

2.2 樞紐堆場選址模型

樞紐堆場的建設是“樞紐－走廊”集疏運模式的重點，其選址應滿足以下基本條件：（1）遠離城鎮聚集區，以保證有效分散城市中心的車流量，減少貨運車輛直接穿過人口密度較大的地區，且帶動城鎮周邊地區經濟發展；（2）便捷的交通條件，靠近公路主道，既要減少車輛離開高速后的行駛距離，又要避免離高速出入口過近造成高速路的擁堵；（3）與貨物的流向盡量保持一致，減少公路運輸到達樞紐堆場的繞行。本文參考已有文獻的研究基礎，選取規劃環境、交通設施、市政設施和自然環境四項因素作為樞紐堆場選址的影響因素進行分析，在每項影響因素下設置子影響因素。建立港外堆場的選址層次分析模型，通過構造判斷矩陣及層次單排序并進行一致性檢驗，得到港外堆場選址影響因素的總權重，見表1。

表1 港外堆場選址指標總權重

收集11個因子的地理空間數據，在Arc GIS 10.8平臺下處理成11個柵格數據圖層。對地形起伏度、地形坡度、用地布局規劃3個圖層直接進行“重分類”；對居住用地、給排水、信息通信、電力供應、機場路、鐵路貨運站、港口貨運站、主干道8個圖層先后進行“歐氏距離”分析和“重分類”。各圖層數據需要先進行量化處理，量化數據分為0～10級，級數越高越適合作為港外堆場的選址位置[4]。最后，在Arc Toolbox中的“柵格計算器”中將各圖層按權重相加，完成選址因子的加權空間疊置運算，得到選址結果。

生成選址成果的屬性值分布直方圖，見圖2(a)。由此確定屬性值的分布范圍為（3.5800,8.7805），提取屬性值大于6.5000的區域，見圖2(b)。可以直觀地看出選址區域分為兩部分：上部區域：該區域緊鄰武清楊村機場，鐵路貫穿整個區域，武清環線貫穿選址上部，左下部緊鄰陳嘴收費站，緊挨高速公路入口，交通十分便利。同時處于人口密度較小區域，遠離居住區，不會對居民生活產生較大影響。根據選址條件，最終確定在北辰東收費站（117.369005，39.241812）附近建立中轉堆場。下部區域：該區域選址面積較大，選址周圍環繞著楊柳青收費站、獨流收費站、陳官屯收費站、津靜收費站，四周都可方便出入高速公路，鐵路貫穿選址區域西部，省道國道在此交匯，交通便利。根據選址條件，最終確定在團泊新城收費站（117.187457，38.854715）附近建立中轉堆場。

表2 港外堆場選址實現流程（部分）

圖2 選址成果屬性值分布直方圖及選址結果

2.3 低碳運輸效益分析

基于低碳發展理念，本文針對重型貨運車輛的尾氣排放量變化，對天津港“樞紐－走廊”集疏運模式應用后所節約環境治理成本效益進行分析。由于天津港“散改集”“煤炭運輸‘公轉鐵’”等政策，本文參考《天津市機動車尾氣排放因子研究》[5]中測得的重型載貨柴油車的排放因子，以集裝箱運輸、使用鉸鏈28～34 t的排放因子為例進行計算。

依據北辰東收費站和團泊新城收費站分別至天津港集裝箱碼頭的公路運輸距離，計算出單位車輛污染物排放量，見表3。

表3 單位車輛污染物排放量

202 0年天津港累計完成集裝箱吞吐量1835.31萬標準箱，海鐵聯運吞吐量80萬標準箱[6]。由兩處樞紐堆場所承擔的貨運比重可大致計算北辰東－碼頭路段貨運量為315萬TEU，團泊新城－碼頭路段貨運量為1000萬TEU。

由虛擬治理成本計算公式：D=Gi×Cd×π

式中，D為虛擬治理成本（元）；Gi為污染物排放量（t）；Cd為單位污染治理成本（元），此處借鑒文獻[7]中單位污染治理成本計算參數及結果；π為環境功能區敏感系數，考慮載貨車活動范圍，取敏感系數為3。計算可得北辰東－碼頭路段所需NOX虛擬治理成本為1413.19萬元，煙粉塵虛擬治理成本為1.49萬元；團泊新城－碼頭路段所需NOX虛擬治理成本為5548.85萬元，煙粉塵虛擬治理成本為5.86萬元。由此得出，若建成北辰東－碼頭和團泊新城－碼頭的專用貨運通道，則分別可以節約虛擬治理成本1414.68萬元和5554.71萬元。

3.結語。

本文提出了一種解決港城矛盾、創新港口集疏運模式的新思路——“樞紐－走廊”式近港集疏運模式，以天津港為實際分析案例，在主要通港高速道路的進出口附近建立港外樞紐堆場，從樞紐堆場到港口設立直達的專用運輸通道，實現腹地貨物的高效進出口流程，產生了顯著的交通環境效益。

引用出處

[1]楊秋寶,榮朝和．美國洛杉磯疏港鐵路通道項目的啟示[J]．綜合運輸,2008(08):66-71．

[2]肖鵬,林航飛,張肖峰．港口陸路集疏運系統“點-線”疏解模式研究——以天津港為例[J]．城市交通,2013,11(03):62-68．

[3]馮雷鳴,吳利娟．天津港城協調發展的指標評價與對策建議[J]．國際經濟合作,2019(02):134-142．

[4]張丹．城市新區港口物流園區規劃選址研究[D]．重慶交通大學,2014．

[5]劉明月,吳琳,張靜,袁遠,鄒超,張啟鈞,毛洪鈞．天津市機動車尾氣排放因子研究[J]．環境科學學報,2018,38(04):1377-1383．

[6]天津市統計局．《2020年天津市國民經濟和社會發展統計公報》．

[7]彭小武,藺尾燕,謝繼斌,胡光勝,閆攀登,菲爾漢·漢加爾．劣質車用柴油大氣環境污染損害價值量化核算研究[J]．新疆環境保護,2020,42(04):18-23．